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近年來,遙測工具在空間及時間解析度上已大幅提升,因能應用於廣域的地表監測與其高效能的表現,已受到產官學研界廣泛的活用與推廣。然而,野外觀察與記錄仍是對於一地區研究的重要基礎工作。藉由野外調查與記錄,除了可以瞭解該地區的地形、地質及環境狀態,也可以驗證遙測圖資判釋的準確度,因此,野外調查仍是一項不可或缺的工作。
進行野外調查時,會應用到如調查區域的相關圖資、野外記錄本、地質鎚等調查用具,由於裝備眾多,故輕便合用實為基本要求。因此,拜現代科技之賜,許多手機上實用的APP已能滿足上揭的需求,大幅減化野外調查所需裝備,因此本期水土保持技術電子報,將介紹幾款野外現勘調查時,非常實用的APP。
野外調查,最怕遇到天候狀況不佳的情形,因此瞭解調查區域的天氣為事前準備的重要工作之一!即時氣象動態預報App- Windy,除了具有操作簡易、介面清晰及精美動畫等優勢,還有層次分明的色彩變化用以瞭解雨勢,並可選擇顯示溫度、風速、風向或觀看雷達影像等許多圖層提供參考。
進行野外地質調查時,最重要的輔助工具莫過於各式圖資,例如地形圖、地質圖、航照圖及H.O.S.T地圖等。儘管紙本地圖仍具有一定之優勢,但若所需圖資眾多時,尚需圖夾或圖囊來收納,使用上仍有不便。近年來,具有地理座標資訊的Geospatial PDF檔,已被視作輕量版的GIS,讓使用者透過一般的PDF Viewer就可以使用到GIS的圖層、地理坐標、屬性資料查詢等功能,亦即可以藉由Geospatial PDF替代傳統圖紙進行野外調查。
Map Marker可直接讀取Geospatial PDF,亦即在手機或平板上即可使用離線地圖,除了可自由設定路徑、描繪多邊形、標記位置外,還能量測長度及距離,並且可匯入/匯出KML檔進行檢視,十分方便。
當發現良好的露頭或需要記錄採樣地點時,常常需仰賴GPS定位記錄坐標,此時利用手機內建的GPS接收衛星訊號,即便位處沒有電信網路的區域,依然可以使用。GPS Status&Toolbox是一款實用的GPS輔助APP!介面清晰且提供如衛星訊號強度、數量、精度、速度、海拔高程、方位、俯仰角等多樣資訊外,還提供指南針及水平工具,並且能標記或分享位置座標,讓手機定位更加精準。
地質羅盤是進行野外地質調查時必不可少的工具!藉由內建的傾斜儀可定出方向,瞭解觀察點所在位置,且能測出任一觀察要素的空間位置(如岩層走向及傾角、斷層面、不連續面等構造)。FieldMove Clino這款APP,可讓使用者的手機可以化身為地質羅盤,除用於測量和採集特徵點方位,並可隨時儲存、繪製赤平投影圖,甚至可匯出KML檔,在Google Earth上檢視,用以瞭解觀察要素的空間位置。
新興科技的發展除造福許多第一線調查工作者們,讓現地勘查所需的儀器及裝備數量大幅減少且輕量化與自動化。不僅如此,隨著虛擬實境(virtual reality,VR)等技術越來越成熟,已有野外調查教育者開始藉由VR技術取代現地勘查訓練,降低在危險場域進行現地調查時的風險(Argles, T.等,2015)。
為重現重大土砂災區現場,讓災害現場可視化,水土保持局亦透過無人載具(Unmanned aerial vehicle, UAV)拍攝成果,以3D實景建模方式建置坡地三維空間模型,並於實景模型中匯入歷年調查規劃成果圖資資料,建置坡地虛擬實境空間展示及沉浸式訓練平台,作為新進工程師專業能力輔助訓練之用。此外,本平台並可讓多名使用者於VR虛擬空間中討論災害緊急處理方案或工程配置,讓使用者毋需親臨現場也能瞭解現場狀況,跨越空間限制,提升防減災工作效能。
Argles, T. & Minocha, S. & Burden, D. (2015). Virtual field teaching has evolved: benefits of a 3D gaming environment. Geology Today. Vol. 31 Issue 6, p222-226.
水土保持局坡地虛擬實境訓練平台 https://tech.ardswc.gov.tw/Results/ResultsVR
花東縱谷及海岸山脈-池上地牛故事館 http://www.vdyco.com/exhi-2F-009.aspx